【編者按】潮涌科創(chuàng)，澎湃開局。上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、澎湃新聞聯(lián)合推出“上海新型產(chǎn)業(yè)體系重點(diǎn)領(lǐng)域大調(diào)研”，聚焦上海“3+6”產(chǎn)業(yè)體系、新賽道和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域，鎖定船舶與海洋工程裝備、氫能汽車、機(jī)器人、智能工廠、新材料、智能終端、人工智能、元宇宙、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)，深度調(diào)研上海產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展態(tài)勢(shì)和未來趨勢(shì)。

磁懸浮列車、核磁共振、金屬冶煉、軍用掃雷、可控核聚變……這些橫跨多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的前沿科技之中，核心部件都是超導(dǎo)材料。超導(dǎo)作為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，以它低溫狀態(tài)下獨(dú)特的零電阻和電磁特性，有望掀起一場(chǎng)新的材料革命，而上海無疑將是這場(chǎng)革命的主力軍。本篇講述的是上海超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以超導(dǎo)電纜為應(yīng)用先鋒，如何從無到有，再到崛起的故事。

2023年1月16日，對(duì)于上海國(guó)際超導(dǎo)科技有限公司（下稱國(guó)際超導(dǎo)）的副總經(jīng)理張喜澤和他的合作伙伴來說，是一個(gè)重要的日子。當(dāng)日，在由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織召開的科技成果鑒定會(huì)上，上海35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程（下稱示范工程）獲得了來自專家組的權(quán)威肯定，陳維江、王成山、王秋良三位院士帶隊(duì)的鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，該工程在超導(dǎo)電纜研發(fā)、設(shè)計(jì)、敷設(shè)和運(yùn)行等方面的技術(shù)成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

這是2021年12月22日拍攝的超導(dǎo)電纜終端。新華社 資料圖

上海35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程由國(guó)家電網(wǎng)有限公司承建，于2021年12月22日投運(yùn)，至今已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行一年。張喜澤所在的國(guó)際超導(dǎo)是這一工程電纜系統(tǒng)供應(yīng)商，參與了為期三年的技術(shù)攻關(guān)。

35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程的成功運(yùn)行堪稱上海超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程中的一座里程碑。上海高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的培育，是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱辛的故事，早在2005年，上海就著手布局超導(dǎo)電纜相關(guān)產(chǎn)業(yè)，從科研到產(chǎn)業(yè)，其間無論是個(gè)人還是企業(yè)都經(jīng)歷了若干重大轉(zhuǎn)變，也曾經(jīng)在難以為繼的窘境下依然全力以赴。

在業(yè)內(nèi)人士看來，示范工程不僅是構(gòu)建中國(guó)新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得的一項(xiàng)重大突破，驗(yàn)證了超導(dǎo)電纜的技術(shù)可行性，也帶動(dòng)了國(guó)產(chǎn)高溫超導(dǎo)帶材的穩(wěn)定量產(chǎn)，為高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)形成了可持續(xù)的、市場(chǎng)化的發(fā)展環(huán)境。自培育高溫超導(dǎo)技術(shù)開始，歷經(jīng)十八載，今天的上海已經(jīng)成為全球高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈最齊全的城市。

里程碑式工程提振產(chǎn)業(yè)信心

超導(dǎo)指的是在特定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零的特性以及具備完全抗磁性的材料。1911年，荷蘭物理學(xué)家?？恕た溋帧ぐ耗崴故状卧谝汉囟龋?.2K，-268攝氏度）以下從極純的汞上發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象，此后超導(dǎo)材料不斷演進(jìn)，1987年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了首個(gè)臨界溫度高于液氮溫度（77K，-196 攝氏度）的高溫超導(dǎo)材料。雖然比液氦環(huán)境下的低溫超導(dǎo)晚了七十多年，但由于溫度大幅提高，且用于制冷的液氮成本極為低廉，高溫超導(dǎo)材料的產(chǎn)業(yè)化被寄予厚望。

高溫超導(dǎo)電纜是高溫超導(dǎo)材料率先應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)的場(chǎng)景之一。城市用電需求伴隨發(fā)展不斷增長(zhǎng)，高溫超導(dǎo)電纜因采用了無電阻、高流通密度的超導(dǎo)材料作為導(dǎo)電體，能夠進(jìn)行大容量輸電。1根超導(dǎo)電纜通?？梢蕴娲?-6條相同電壓等級(jí)傳統(tǒng)電纜，較以往節(jié)省70%的地下管廊空間，可以有效緩解城市電網(wǎng)的架空線入地策略所面臨的地下廊道不足困難。

目前全球已有多個(gè)長(zhǎng)距離高溫超導(dǎo)電纜掛網(wǎng)運(yùn)行，主要集中于美國(guó)、日本、韓國(guó)和德國(guó)。上海35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程是目前全世界輸送容量最大、長(zhǎng)度最長(zhǎng)的高溫超導(dǎo)電纜，開創(chuàng)了公里級(jí)超導(dǎo)電纜在大型城市核心區(qū)域的應(yīng)用先例；自線路投運(yùn)以來，成功為4.6萬用戶穩(wěn)定供電，和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)同樣收取電費(fèi)，公里級(jí)線路首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)在超導(dǎo)的電力應(yīng)用水平躋身國(guó)際一流行列。

國(guó)家電網(wǎng)上海市電力公司（下稱國(guó)網(wǎng)上海）成果及轉(zhuǎn)化處處長(zhǎng)鄭健表示，“國(guó)家電網(wǎng)公司做超導(dǎo)方面的研究有十幾年了，但一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段，如何將超導(dǎo)電纜與我們現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)合，有很多問題需要解決，過去一直沒能成功掛網(wǎng)。”此次示范工程的建設(shè)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)了從高溫超導(dǎo)帶材、電纜以及工程敷設(shè)、試驗(yàn)診斷各個(gè)環(huán)節(jié)的若干難題，譬如，由于超導(dǎo)帶材的機(jī)械性能與傳統(tǒng)導(dǎo)體有較大差異，其敷設(shè)時(shí)牽引力、側(cè)壓力、彎曲半徑等參數(shù)無經(jīng)驗(yàn)可循，實(shí)際施工中存在眾多難點(diǎn)與瓶頸，施工難度堪稱迄今國(guó)內(nèi)外電纜工程之最。

上海35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程對(duì)于超導(dǎo)電纜的推廣應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)借鑒意義。該工程電纜核心部件均為國(guó)產(chǎn)，工程結(jié)束后，團(tuán)隊(duì)已頒布超導(dǎo)電纜領(lǐng)域IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，正在編制能源標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)和系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。

在張喜澤看來，示范工程平穩(wěn)運(yùn)行至今，經(jīng)歷了極端高溫、嚴(yán)寒等各種氣候的挑戰(zhàn)，經(jīng)受了電網(wǎng)對(duì)于安全可靠性要求的考驗(yàn)，并且實(shí)現(xiàn)了較好的節(jié)能減排效果，這一結(jié)果不僅僅是對(duì)電網(wǎng)企業(yè)、超導(dǎo)電纜企業(yè)，也是對(duì)高溫超導(dǎo)帶材以及整個(gè)超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)莫大的鼓舞，多年的堅(jiān)持終于開拓出了一條通往產(chǎn)業(yè)化的道路。

據(jù)了解，在示范工程立項(xiàng)之際，產(chǎn)業(yè)里的幾家主要企業(yè)都曾面臨生死存亡的境遇。伴隨著示范工程的推進(jìn)，企業(yè)有了大練兵的機(jī)會(huì)，能力得到快速提升，“如果沒有這一劑強(qiáng)心針，很可能就跨不過來了?！被赝瑢?dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，業(yè)內(nèi)人士如此感嘆。

高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)從無到有的20年

上海的高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)能夠走到今天，與上海市相關(guān)部門持續(xù)推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略分不開。

2003年，從東北大學(xué)超導(dǎo)物理專業(yè)畢業(yè)的張喜澤在導(dǎo)師的推薦下從沈陽來到上海，加入了上海電纜研究所黃崇祺院士牽頭成立的超導(dǎo)電纜課題組，“黃院士當(dāng)時(shí)判斷超導(dǎo)電纜將是電纜產(chǎn)品的第三代，電纜研究所有必要提前布局，特地招了超導(dǎo)材料專業(yè)的學(xué)生。”

兩年后，在日本、英國(guó)、德國(guó)的大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)留學(xué)多年的蔡傳兵，來到了上海大學(xué)任教。他在國(guó)內(nèi)外超導(dǎo)研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，凝練出回國(guó)后的主攻科研方向：高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的低成本化學(xué)法實(shí)用成材的技術(shù)攻關(guān)。

事實(shí)上，早在2005年，上海市科委就開始調(diào)研和布局高溫超導(dǎo)技術(shù)項(xiàng)目，啟動(dòng)了第二代高溫超導(dǎo)帶材和冷絕緣超導(dǎo)電纜的“從0到1”的技術(shù)攻關(guān)。

在籌辦2010年上海世博會(huì)期間，上海市政府有了推動(dòng)高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)實(shí)需求。為了滿足世博園區(qū)的用電，需要有一條從浦東穿越黃浦江至浦西的50萬伏超高壓電纜。50萬伏的超高壓電纜管廊占據(jù)體積相當(dāng)于一條單向地鐵通道，而在地下資源緊張、寸土寸金的上海，減小管線體積成為當(dāng)務(wù)之急。

2011年，上海交通大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里制備出了國(guó)內(nèi)第一根百米級(jí)第二代高溫超導(dǎo)帶材。同年，上海市政府決定在高溫超導(dǎo)材料領(lǐng)域培育2家民營(yíng)企業(yè)提前布局，希望未來能產(chǎn)出實(shí)用的國(guó)產(chǎn)高溫超導(dǎo)材料用于超導(dǎo)電纜的建設(shè)。

兩家?guī)Р钠髽I(yè)中的一家是由蔡傳兵領(lǐng)頭的上海大學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓建立的上海上創(chuàng)超導(dǎo)科技有限公司（下稱上創(chuàng)超導(dǎo)），另一家是與上海交通大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)合作的上海超導(dǎo)科技股份有限公司（下稱上海超導(dǎo)）?，F(xiàn)任上海超導(dǎo)總裁的朱佳敏當(dāng)年剛滿23歲，走出大學(xué)校門后，成為了上海超導(dǎo)的001號(hào)員工。

日后，因?yàn)槌瑢?dǎo)電纜，這三個(gè)人成了合作伙伴、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和朋友，也是上海高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的重要人才力量。張喜澤所在的上海電纜研究所負(fù)責(zé)超導(dǎo)電纜的集成，蔡傳兵和朱佳敏則是高溫超導(dǎo)帶材的供應(yīng)商。

在示范工程之前，上海超導(dǎo)電纜已經(jīng)有了一次重大突破。2013年，張喜澤所在的團(tuán)隊(duì)在寶鋼公司成功建設(shè)了50米長(zhǎng)、35千伏的高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)示范工程，實(shí)現(xiàn)了3年以上的平穩(wěn)運(yùn)行，驗(yàn)證了超導(dǎo)電纜的實(shí)用性。

從“0到1”與從“1到100”

產(chǎn)業(yè)化大幕在2016年由上海市經(jīng)信委接棒后真正拉開。這一年，上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)（下稱上海市經(jīng)信委）牽頭國(guó)網(wǎng)上海、國(guó)際超導(dǎo)策劃在上海建設(shè)1.2公里高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)示范工程。

想法雖好，但困難不少，首當(dāng)其沖的是資金。據(jù)上海市經(jīng)信委工作人員回憶，當(dāng)時(shí)上海市政府政策允許給予的資金支持遠(yuǎn)不能滿足示范工程建設(shè)需求，要想推動(dòng)示范工程順利啟動(dòng)，只能想方設(shè)法提高項(xiàng)目主體自籌資金的比例。

由于示范工程項(xiàng)目的倒逼，張喜澤所在的上海電纜研究所超導(dǎo)中心也于2020年9月正式完成了改制，成立上海國(guó)際超導(dǎo)科技有限公司，引入民間資本，一攬子解決了高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化培育中市場(chǎng)化推進(jìn)主體、團(tuán)隊(duì)骨干激勵(lì)、示范工程資金來源、科技研發(fā)投入退出等關(guān)鍵問題。

解決了資金問題，接下來就是技術(shù)攻關(guān)。科研成果能否順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品的穩(wěn)定性是一大難關(guān)，在實(shí)驗(yàn)室里，只要有一次成功，科研人員就有了成果，可以發(fā)表論文，然而產(chǎn)業(yè)化需要次次成功，即如何實(shí)現(xiàn)“從0到1”向“從1到100”的跨越。

同樣是生產(chǎn)高溫超導(dǎo)帶材，但上創(chuàng)超導(dǎo)和上海超導(dǎo)兩家公司選擇的技術(shù)路線并不相同，前者采用的是MOD化學(xué)溶液沉積法（化學(xué)法），后者采用的是PLD脈沖激光沉積法（物理法），兩者的攻關(guān)路徑并不能相互借鑒。從生產(chǎn)裝備到量產(chǎn)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)中的問題均需要一一解決。

蔡傳兵清楚地記得當(dāng)初為了解決生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)的配件問題，他跑遍了國(guó)內(nèi)大大小小近百家工廠，有些問題最終還是依賴上海大學(xué)校內(nèi)的其他院系團(tuán)隊(duì)共同協(xié)助攻關(guān)，“有些設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，企業(yè)是沒有能力也沒有動(dòng)力去幫你解決的，只有你先設(shè)計(jì)好了再請(qǐng)他們幫忙制作，在這個(gè)過程中，我們也交了很多學(xué)費(fèi)，不斷通過試錯(cuò)來積累經(jīng)驗(yàn)?！比缃裆蟿?chuàng)超導(dǎo)所有的生產(chǎn)設(shè)備均為自研，并已經(jīng)歷了七八次的升級(jí)迭代。

朱佳敏看著十年前自己操作設(shè)備的照片，說自己最顯著的變化就是“頭發(fā)變少了”。身為土生土長(zhǎng)的“上海小囡”，朱佳敏從小喜歡帶著一群小伙伴動(dòng)手做機(jī)器人，課余時(shí)間都投入在各類科創(chuàng)大賽上，獲獎(jiǎng)無數(shù)。2011年進(jìn)入上海超導(dǎo)后，朱佳敏負(fù)責(zé)建造用于量產(chǎn)超導(dǎo)帶材的生產(chǎn)裝備。他指著自己當(dāng)初建造的第一臺(tái)卷對(duì)卷磁控濺射鍍膜裝備說，“上面的每一塊電路板都是我自己設(shè)計(jì)和焊接的”，現(xiàn)在這些設(shè)備仍在正常運(yùn)行。

當(dāng)朱佳敏的團(tuán)隊(duì)用了四五年時(shí)間把設(shè)備造出來，材料部門準(zhǔn)備大干一番時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)公司已陷入困境。原先的實(shí)驗(yàn)室工藝做出的超導(dǎo)帶材僅有30%的良率。超導(dǎo)長(zhǎng)帶材的電流分布像心電圖一樣上下波動(dòng)，根本無法銷售。2015年，上海超導(dǎo)拿到了公司成立以來的第一個(gè)公開招標(biāo)，但上海超導(dǎo)直到2017年底才攢齊了對(duì)方需要的13公里高溫超導(dǎo)帶材。

為了解決生產(chǎn)難題，朱佳敏選擇降薪換崗來到工藝生產(chǎn)一線，將原先實(shí)驗(yàn)室里的工藝推倒重來，重新制定了生產(chǎn)流程和各類標(biāo)準(zhǔn)體系，上海超導(dǎo)也迎來了生機(jī)。

2020年是上海超導(dǎo)的轉(zhuǎn)折年。當(dāng)年，該公司的年產(chǎn)量終于從3年前的十幾公里增至400公里，產(chǎn)品性能提高一倍，成品率從不足50%提升至90%左右，實(shí)現(xiàn)了自我造血功能?，F(xiàn)在上海超導(dǎo)成為全球前三的第二代高溫超導(dǎo)帶材生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品占全球供應(yīng)量約30%。

超導(dǎo)帶材性能過關(guān)了，但制作成超導(dǎo)電纜應(yīng)用于工程中時(shí)，還有大量的難題待解。超導(dǎo)帶材需要在低溫下才能發(fā)揮功能，絕熱管是關(guān)鍵設(shè)備。在示范工程中，大長(zhǎng)度、大口徑絕熱管的研制是國(guó)際超導(dǎo)進(jìn)行電纜設(shè)計(jì)中的最大難點(diǎn)，也是張喜澤團(tuán)隊(duì)花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)的領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)此前從未有制作單根長(zhǎng)度400-500米、口徑180毫米的絕熱管的先例。

國(guó)際超導(dǎo)從2015年就開始進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)和設(shè)備安裝，2017年開始試生產(chǎn)，直到2021年4月才把絕熱管做完?！盀榱俗龅椒€(wěn)定生產(chǎn)，沒有漏點(diǎn)，一方面要研究材料的基礎(chǔ)物性和特征，另一方面還要再在此基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行摸索和調(diào)試。生產(chǎn)設(shè)備的改造平均每年都需要進(jìn)行一兩次，但良率的提升并不容易。”張喜澤向澎湃科技介紹說，“良率從20%提升到50%很快，僅用了半年時(shí)間，但從50%提升到90%則用了3年時(shí)間?！?/p>

各家都解決了自己的問題，但整合到一起又會(huì)有新的問題。由于是第一根全國(guó)產(chǎn)業(yè)化超導(dǎo)電纜，三家企業(yè)經(jīng)常就材料的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)存在分歧而僵持不下，各自都有充分的理由和難處。這時(shí)，上海市經(jīng)信委就充當(dāng)老娘舅，工作人員經(jīng)常在車間會(huì)議室陪同企業(yè)人員到晚上八九點(diǎn)?！八麄?cè)僭趺闯?、拍桌子，我們坐在這里，他們就不能一拍兩散，吵完后繼續(xù)想對(duì)策?！笔痉豆こ痰姆笤O(shè)也意外遇到了線路拆遷的困難，工程施工一度停滯不前，最后由市領(lǐng)導(dǎo)參與協(xié)調(diào)，在徐匯區(qū)、田林街道和市相關(guān)部門通力合作下才啃完硬骨頭，為示范工程的順利實(shí)施鋪平了道路。

多場(chǎng)景布局解決高成本障礙

示范工程的平穩(wěn)運(yùn)行為超導(dǎo)電纜的推廣搬掉了一座大山，國(guó)網(wǎng)上海目前也在謀劃電壓等級(jí)更高、輸送距離更長(zhǎng)的超導(dǎo)電纜項(xiàng)目。城市電網(wǎng)的輸送距離多集中在3-8公里的范圍，一旦成功，超導(dǎo)電纜將使城市電網(wǎng)布局變得更加緊湊。但目前擋在這個(gè)項(xiàng)目實(shí)施路上的一座大山，便是超導(dǎo)電纜的高成本。

據(jù)悉，目前超導(dǎo)電纜的成本是每公里9000萬元，而同等級(jí)普通電纜的這一價(jià)格只需要幾百萬元?！爸辽僖陆狄话耄袌?chǎng)才有逐步推進(jìn)規(guī)?；こ虘?yīng)用的可能性?！编嵔”硎?，即便算上超導(dǎo)電纜建設(shè)期節(jié)省的通道成本、運(yùn)行期的節(jié)能效益，目前的超導(dǎo)電纜成本仍無法被市場(chǎng)廣泛接受。

在張喜澤看來，超導(dǎo)電纜的成本下降需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈一起努力。目前超導(dǎo)電纜的成本主要來自于三部分，其中40%是超導(dǎo)材料的費(fèi)用，剩下的成本主要是超導(dǎo)電纜絕熱管和低溫制冷設(shè)備。其中，伴隨著絕熱管成品率的上升，絕熱管的漏熱水平已經(jīng)從2016年寶鋼項(xiàng)目的每米約4-5瓦降低到2.5瓦。但綜合制冷效率目前仍低于10%，雖然與國(guó)際整體持平，但未來仍有較大提升空間，需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)。

超導(dǎo)帶材企業(yè)也在不斷努力通過提高產(chǎn)品性能來降低成本。蔡傳兵介紹，上創(chuàng)超導(dǎo)近期研發(fā)的一個(gè)重大突破就是把化學(xué)法采用的膠水組分進(jìn)行了變化，除了提高了超導(dǎo)薄膜的生長(zhǎng)效率，還讓超導(dǎo)層的厚度翻了一倍，這讓帶材性能完成了從500安培到1000安培的飛躍，“2014年之前，我們覺得要達(dá)到美國(guó)超導(dǎo)（AMSC）300安培的載流能力是很難的，領(lǐng)導(dǎo)給我們下了300安培的任務(wù)，說實(shí)話我們心里并不情愿，但2014年我們確實(shí)做到了，后來不斷超越，現(xiàn)在上創(chuàng)的性能已經(jīng)是國(guó)際領(lǐng)先?！?/p>

在朱佳敏看來，雖然超導(dǎo)帶材的原材料成本并不高，但由于前期研發(fā)投入大、時(shí)間長(zhǎng)，每年企業(yè)固定開支大，在沒有達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，產(chǎn)品仍無法實(shí)現(xiàn)大幅降價(jià)。為此，無論是上創(chuàng)超導(dǎo)還是上海超導(dǎo)，兩家?guī)Р钠髽I(yè)都在持續(xù)與研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校合作探索高溫超導(dǎo)帶材新的應(yīng)用場(chǎng)景，開發(fā)新的超導(dǎo)應(yīng)用產(chǎn)品。

高溫超導(dǎo)帶材除了可以應(yīng)用于超導(dǎo)電纜，還可以應(yīng)用于各類超導(dǎo)電力裝備上，包括超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電機(jī)等；此外，超導(dǎo)材料大載流的特性，使得其繞成線圈能產(chǎn)生大磁場(chǎng)，可以應(yīng)用于高場(chǎng)磁體、可控核聚變、粒子加速器、感應(yīng)加熱、磁懸浮等場(chǎng)景。

目前，除了超導(dǎo)電纜外，上海超導(dǎo)和上創(chuàng)超導(dǎo)的帶材已經(jīng)逐步應(yīng)用于超導(dǎo)電力、超導(dǎo)磁體、可控核聚變等多個(gè)領(lǐng)域，并開始向國(guó)外用戶供貨。

此外，曾經(jīng)在日本鐵道綜合技術(shù)研究所學(xué)習(xí)、工作過的蔡傳兵對(duì)于高溫超導(dǎo)應(yīng)用于磁懸浮列車抱有非常大的期望。經(jīng)過20多年的試驗(yàn)，日本將于2027年實(shí)現(xiàn)東京到大阪的時(shí)速600公里以上的超導(dǎo)磁懸浮列車的商業(yè)化運(yùn)行，而高溫超導(dǎo)將使得超導(dǎo)磁懸浮列車技術(shù)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上再次升級(jí)。

可控核聚變或帶動(dòng)超導(dǎo)規(guī)?；?/strong>

值得一提的是，超導(dǎo)從業(yè)人士對(duì)于被認(rèn)為是“人類終極能源”的可控核聚變賽道尤為關(guān)注。

2021年9月，美國(guó)麻省理工CFS團(tuán)隊(duì)成功研制了全球首個(gè)可用于核聚變的20特斯拉高溫超導(dǎo)磁體，標(biāo)志著高溫超導(dǎo)核聚變裝置進(jìn)入功能樣機(jī)研制階段；同年，該公司宣布完成18億美元的B輪融資，投資人包括比爾·蓋茨、淡馬錫、老虎基金、中東主權(quán)基金、沙特Jameel家族基金等國(guó)際投資巨頭。

國(guó)內(nèi)以高溫超導(dǎo)商業(yè)可控聚變堆為目標(biāo)的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和民間資本緊隨其后。2022年初，能量奇點(diǎn)能源科技（上海）有限公司（下稱能量奇點(diǎn)）獲得由米哈游、蔚來資本領(lǐng)投的4億元人民幣天使輪融資，計(jì)劃在2023年底之前建成運(yùn)行全球首臺(tái)全高溫磁體超導(dǎo)托卡馬克裝置；2022年6月，陜西星環(huán)聚能科技有限公司獲得順為資本領(lǐng)投的數(shù)億元人民幣天使輪融資，致力于可控聚變能裝置的設(shè)計(jì)、研發(fā)、建設(shè)和運(yùn)行。

“可控核聚變裝置對(duì)于超導(dǎo)帶材的需求量可能會(huì)快速帶動(dòng)高溫超導(dǎo)材料的規(guī)?；??！睆埾矟膳袛?，據(jù)他所知，一臺(tái)緊湊型可控核聚變裝置樣機(jī)所需要的超導(dǎo)帶材量基本與1公里超導(dǎo)電纜所需要的超導(dǎo)帶材總量相當(dāng)。

根據(jù)能量奇點(diǎn)的計(jì)劃，該公司將于2027年建成全球首臺(tái)可實(shí)現(xiàn)無感驅(qū)動(dòng)凈能量輸出的先進(jìn)托卡馬克裝置，并在2030年后建成可用于示范性聚變發(fā)電站的托卡馬克裝置。

伴隨超導(dǎo)電纜、可控核聚變超導(dǎo)磁體等下游應(yīng)用的帶動(dòng)，業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，未來幾年全球高溫超導(dǎo)帶材年需求量將達(dá)到3000公里，國(guó)內(nèi)年需求量將超過1500公里，遠(yuǎn)超當(dāng)前高溫超導(dǎo)帶材有效產(chǎn)能。

目前，上海超導(dǎo)正在浦東康橋新建高溫超導(dǎo)帶材生產(chǎn)線，建成投產(chǎn)后超導(dǎo)帶材成本有望大幅降低。

至此，上海已經(jīng)完成了包括超導(dǎo)帶材、制冷設(shè)備、絕緣材料、電纜、磁體、核聚變應(yīng)用的超導(dǎo)全產(chǎn)業(yè)鏈的布局。2021年11月，國(guó)際超導(dǎo)大股東奧盛集團(tuán)、上海電纜研究所、國(guó)網(wǎng)上海市電力公司、上海電氣輸配電集團(tuán)有限公司聯(lián)合發(fā)起，成立上海超導(dǎo)制造業(yè)創(chuàng)新中心，面向上海超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求，以協(xié)同創(chuàng)新為取向，以產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)供給、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散和首次商業(yè)化為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化過程中各創(chuàng)新鏈條，打造跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)化的制造業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。上海高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基地于寶山高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)落成，圍繞新興產(chǎn)業(yè)吸引超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游集聚，打造超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)高地，推動(dòng)超導(dǎo)技術(shù)與電力能源、大科學(xué)裝置、醫(yī)療、軌道交通等關(guān)鍵領(lǐng)域的深度融合，將超導(dǎo)打造成為“上海制造”新名片。